Archer Materials Limited heeft samen met haar onderzoekspartner Ecole Polytechnique Federale de Lausanne ("EPFL") in Zwitserland een geïntegreerd microsysteem voor gepulseerde elektronenspinresonantie ("p-ESR") op één chip gebouwd. Archer en EPFL zijn van plan om het p-ESR microsysteem te gebruiken om complexe metingen uit te voeren waarbij de potentiële elektronspinmanipulatie van Archer's 12CQ quantummaterialen betrokken is. De metingen zullen gedurende CY2024 doorgaan.

De miniaturisatie en elektronspingevoeligheid van het p-ESR microsysteem stelt Archer ook in staat om mogelijkheden te onderzoeken voor de ontwikkeling van kwantumsensoren, geavanceerde spectrometers en analytische apparaten. Het p-ESR microsysteem is een piepklein, geïntegreerd apparaat dat ontworpen is om het gedrag van ongepaarde elektronen, die mogelijk spin-kwantuminformatie dragen, in materialen op zeer kleine schaal te detecteren en analyseren. Het is 0,7 mm2 groot en bevat geïntegreerde circuitcomponenten zoals microspoelen, versterkers, filters en mixers, die allemaal samenwerken om signalen met betrekking tot het gedrag van ongepaarde elektronen te detecteren en te versterken.

Er is aanzienlijke innovatie nodig om een operationeel p-ESR microsysteem te ontwerpen, ontwikkelen en bouwen. De p-ESR chip is vervaardigd met behulp van een 130 nm SiGe BiCMOS technologie (IHP SG13G2Cu). Dit volgt op onderzoek en ontwikkeling door Archer en EPFL naar het detecteren van elektronspins in haar kwantummaterialen met behulp van ESR-chips met continue golf ("cw-ESR") gebouwd met hoge elektronenmobiliteitstransistor ("HEMT") en complementaire metaaloxide halfgeleider ("CMOS") technologie.

De nieuwe p-ESR-chiptechnologie is een aanzienlijke vooruitgang ten opzichte van de HEMT- en CMOS-chips in zowel ontwerp als functionaliteit. De technische details van het ontwerp, de karakterisering en de werking van de p-ESR-chip zullen deze week openbaar worden gemaakt als een wetenschappelijk artikel in een open-access archief.